噪聲抑制方法、裝置和可移動設備的制造方法

噪聲抑制方法、裝置和可移動設備的制造方法
【專利摘要】公開了一種噪聲抑制方法、裝置和可移動設備。所述方法包括：確定可移動設備在工作環境中的實時位置；獲取噪聲源在所述工作環境中的固定位置；根據所述實時位置和所述固定位置來確定所述噪聲源相對于所述可移動設備的相對位置；以及控制所述可移動設備根據所述相對位置來對來自所述噪聲源的噪聲信號進行抑制。因此，可以使得可移動設備能夠很好地消除來自固定的噪聲源的噪聲信號。
【專利說明】
噪聲抑制方法、裝置和可移動設備
技術領域
[0001] 本申請設及信號處理領域，且更具體地設及一種噪聲抑制方法、裝置、可移動設 備、計算機程序產品和計算機可讀存儲介質。
【背景技術】
[0002] 近年來，由于計算機、互聯網、人工智能等技術的迅猛發展，具有人機交互功能的 可移動設備已經越發普及。在可移動設備對周圍環境的感知方式中，圖像感知和音頻感知 是兩種最重要的信息來源方式。相對于圖像感知，音頻感知需要處理的數據量較小，因此對 處理器的運算能力的要求更低，更適合應用于可移動設備的領域。
[0003] 通常，音頻感知的主要應用場景是，希望可移動設備在工作環境中移動時，能夠準 確、迅速地對諸如用戶發出的語音指令、n窗破碎等特殊聲響之類的音頻觸發事件的做出 響應。在現有技術中，在可移動設備上裝備的具有高性能、高方向性的單個麥克風在無噪 聲、無混響、距離聲源很近的情況下，可W獲得高質量的聲源信號。但是，在實際應用中，由 于環境中來自噪聲源等的各種其它音頻信號的多徑反射和混響等因素，也會導致單個麥克 風接收的信號信噪比降低、采集的信號質量下降。
[0004] 為了解決單個麥克風的局限性，有人提出了基于麥克風陣列的聲源定位。它是近 年來語音信號處理領域的一大研究熱點。結合實際應用的需要，如遠程視頻會議、報警系 統、車載電話、助聽系統、智能機器人系統等等，人們提出了將多個麥克風按照一定的幾何 結構進行擺放、組成麥克風陣列進行音頻信號處理的方法。麥克風陣列具有很強的空間選 擇性，在噪聲消除、語音增強、聲源定位、回聲消除等方面有著極大的應用空間。

【發明內容】

[0005] 然而，通過分析發現，基于麥克風陣列的聲源定位技術關注如何使得可移動設備 能夠基于接收到的聲源發出的音頻信號來對該聲源進行定位，但是，在現實生活中，聲源可 能未必連續發聲，在該聲源停止發出音頻信號時，聲源定位技術將無法對其進行定位，必須 一直等到該聲源下次再次發聲時，才能夠再次基于接收到的音頻信號重新對其定位，即使 該聲源始終位于固定位置保持不動，也是如此。由此可見，現有的聲源定位技術對于固定聲 源的定位和噪聲抑制不是一種高效的解決方案。
[0006] 為了解決上述技術問題，提出了本申請。本申請的實施例提供了一種噪聲抑制方 法、裝置、可移動設備、計算機程序產品和計算機可讀存儲介質，其使得可移動設備能夠獲 取噪聲源的固定位置，并且根據自身的實時位置來判斷它與噪聲源之間的相對位置，從而 很好地消除來自該位置固定的噪聲源的干擾。
[0007] 根據本申請的一個方面，提供了一種噪聲抑制方法，包括:確定可移動設備在工作 環境中的實時位置;獲取噪聲源在所述工作環境中的固定位置;根據所述實時位置和所述 固定位置來確定所述噪聲源相對于所述可移動設備的相對位置；W及控制所述可移動設備 根據所述相對位置來對來自所述噪聲源的噪聲信號進行抑制。
[0008] 在本申請的一個實施例中，確定可移動設備在工作環境中的實時位置包括:讀取 預先構建的所述工作環境的地圖；W及基于相對定位方式、絕對定位方式、和組合定位方式 中的至少一種，在所述工作環境的地圖中確定所述可移動設備的實時位置。
[0009] 在本申請的一個實施例中，在獲取噪聲源在所述工作環境中的固定位置之前，所 述方法還包括:獲取所述噪聲源的基準樣本數據;控制所述可移動設備在移動過程中采集 環境觀測數據;根據所述基準樣本數據和所述環境觀測數據來判斷是否存在所述噪聲源； W及響應于存在所述噪聲源，根據所述可移動設備的當前位置和姿態、所述環境觀測數據 和所述基準樣本數據來確定所述噪聲源在所述工作環境中的固定位置。
[0010] 在本申請的一個實施例中，根據所述實時位置和所述固定位置來確定所述噪聲源 相對于所述可移動設備的相對位置包括:根據所述實時位置和所述固定位置來確定所述噪 聲源相位于所述可移動設備的相對方向。
[0011] 在本申請的一個實施例中，控制所述可移動設備根據所述相對位置來對來自所述 噪聲源的噪聲信號進行抑制包括:控制所述可移動設備在所述相對方向中進行波束零陷。
[0012] 在本申請的一個實施例中，控制所述可移動設備在所述相對方向中進行波束零陷 包括:確定所述可移動設備在所述工作環境中的實時朝向；根據所述實時朝向與所述相對 方向之間的夾角來確定在所述可移動設備上裝備的音頻采集器件陣列之中處于所述相對 方向中的音頻采集器件；W及控制所述所述音頻采集器件W執行所述波束零陷。
[0013] 在本申請的一個實施例中，控制所述所述音頻采集器件W執行所述波束零陷包括 W下各項中的至少一個:消除所述音頻采集器件所接收到的音頻信號;抑制所述音頻采集 器件的接收強度；W及關閉所述音頻采集器件。
[0014] 在本申請的一個實施例中，控制所述可移動設備在所述相對方向中進行波束零陷 包括:通過在所述可移動設備上裝備的音頻采集器件陣列之中的至少兩個音頻采集器件來 接收音頻信號;根據所述至少兩個音頻采集器件所接收到的所述音頻信號的不同參數信息 來確定所述音頻信號的來源方向；W及響應于所述音頻信號的來源方向處于所述相對方向 中，消除所述音頻信號。
[0015] 在本申請的一個實施例中，消除所述音頻信號包括:獲取所述噪聲源的基準聲紋； 比較所述音頻信號的聲紋與所述噪聲源的基準聲紋；W及響應于所述音頻信號的聲紋與所 述噪聲源的基準聲紋匹配，消除所述音頻信號。
[0016] 在本申請的一個實施例中，所述方法還包括:控制所述可移動設備在除了所述相 對方向之外的其他方向中進行波束增強。
[0017] 根據本申請的另一方面，提供了一種噪聲抑制裝置，包括:實時位置確定單元，用 于確定可移動設備在工作環境中的實時位置；固定位置獲取單元，用于獲取噪聲源在所述 工作環境中的固定位置;相對位置確定單元，用于根據所述實時位置和所述固定位置來確 定所述噪聲源相對于所述可移動設備的相對位置；W及噪聲信號抑制單元，用于控制所述 可移動設備根據所述相對位置來對來自所述噪聲源的噪聲信號進行抑制。
[0018] 根據本申請的另一方面，提供了一種可移動設備，包括:處理器;存儲器；W及存儲 在所述存儲器中的計算機程序指令，所述計算機程序指令在被所述處理器運行時執行根據 權利要求1-10中任一項的方法。
[0019] 在本申請的一個實施例中，所述設備還包括W下各項中的至少一個:驅動器件，被 配置為驅動所述可移動設備在工作環境中移動;環境采集器件，被配置為采集環境觀測數 據；W及音頻采集器件，被配置為接收音頻信號。
[0020] 根據本申請的另一方面，提供了一種計算機程序產品，包括計算機程序指令，所述 計算機程序指令在被處理器運行時使得所述處理器執行上述任一項的噪聲抑制方法。
[0021] 根據本申請的另一方面，提供了一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程 序指令，所述計算機程序指令在被處理器運行時使得所述處理器執行上述任一項的噪聲抑 制方法。
[0022] 與現有技術相比，采用根據本申請實施例的噪聲抑制方法、裝置、可移動設備、計 算機程序產品和計算機可讀存儲介質，可W根據可移動設備在工作環境中的實時位置和噪 聲源在所述工作環境中的固定位置來確定所述噪聲源相對于所述可移動設備的相對位置， 并且控制所述可移動設備根據所述相對位置來對來自所述噪聲源的噪聲信號進行抑制，使 得可移動設備能夠很好地消除來自固定的噪聲源的噪聲信號，保證了可移動設備在移動過 程中不會受到噪聲源的干擾，充分提高了其對諸如用戶發出的語音指令、n窗破碎等特殊 聲響之類的音頻觸發事件的正確識別率。
【附圖說明】
[0023] 通過結合附圖對本申請實施例進行更詳細的描述，本申請的上述W及其他目的、 特征和優勢將變得更加明顯。附圖用來提供對本申請實施例的進一步理解，并且構成說明 書的一部分，與本申請實施例一起用于解釋本申請，并不構成對本申請的限制。在附圖中， 相同的參考標號通常代表相同部件或步驟。
[0024] 圖1圖示了根據本申請實施例的噪聲抑制的應用場景的示意圖。
[0025] 圖2圖示了根據本申請第一實施例的噪聲抑制方法的流程圖。
[0026] 圖3圖示了根據本申請實施例的確定可移動設備的實時位置步驟的流程圖。
[0027] 圖4圖示了根據本申請實施例的音頻采集器件陣列的結構圖。
[0028] 圖5圖示了根據本申請實施例的波束零陷步驟的流程圖。
[0029] 圖6圖示了根據本申請實施例的波束零陷步驟的流程圖。
[0030] 圖7圖示了根據本申請第二實施例的噪聲抑制方法的流程圖。
[0031] 圖8圖示了根據本申請實施例的確定噪聲源的固定位置步驟的流程圖。
[0032] 圖9圖示了根據本申請實施例的噪聲抑制裝置的框圖。
[0033] 圖10圖示了根據本申請實施例的可移動設備的框圖。
【具體實施方式】
[0034] 下面，將參考附圖詳細地描述根據本申請的示例實施例。顯然，所描述的實施例僅 僅是本申請的一部分實施例，而不是本申請的全部實施例，應理解，本申請不受運里描述的 示例實施例的限制。
[003引 申請概述
[0036]如上所述，現有技術的聲源定位技術利用聲源發出的音頻信號來確定該聲源的位 置，W進一步根據聲源的屬性(例如，是關注聲源(或稱為，非噪聲源），還是噪聲源)來對來 自該聲源的音頻信號進行增強或抑制。正是因為聲源定位技術的運種基本原理將導致W下 現象，即：在聲源停止發出音頻信號時，將無法對其進行定位，必須一直等到該聲源下次再 次發聲時，才能夠再次基于接收到的音頻信號重新對其定位，即使該聲源始終位于固定位 置保持不動，也是如此。然而，無論是哪一種聲源定位技術(例如，基于可控波束成形器的聲 源定位、基于高分辨率譜估計的聲源定位、基于時延估計的聲源定位等)在執行定位時都需 要經過一定量的計算處理，運就必然會導致出現定位時延，特別是在聲源總是間斷性地發 出音頻信號時，運個問題尤其嚴重。
[0037] 因此，現有的聲源定位技術對于位置固定聲源(尤其是經常間斷發聲的聲源)的定 位和噪聲抑制不是一種局效的解決方案。
[0038] 針對該技術問題，本申請的基本構思是提出一種新的噪聲抑制方法、裝置、可移動 設備、計算機程序產品和計算機可讀存儲介質，其可W根據可移動設備在工作環境中的實 時位置和噪聲源在所述工作環境中的固定位置來確定所述噪聲源相對于所述可移動設備 的相對位置，并且控制所述可移動設備根據所述相對位置來對來自所述噪聲源的噪聲信號 進行抑制。顯然，根據該基本構思的本申請可W使得可移動設備能夠很好地消除來自固定 的噪聲源的噪聲信號，保證了可移動設備在移動過程中不會受到噪聲源的干擾，充分提高 了其對諸如用戶發出的語音指令、n窗破碎等特殊聲響之類的音頻觸發事件的正確識別 率。
[0039] 在介紹了本申請的基本原理之后，下面將參考附圖來具體介紹本申請的各種非限 制性實施例。
[0040] 應用場景總覽
[0041] 圖1圖示了根據本申請實施例的噪聲抑制的應用場景的示意圖。
[0042] 如圖1所示，用于噪聲抑制的應用場景包括處于工作環境中的可移動設備和噪聲 源。
[0043] 該可移動設備可W是可W在工作環境中移動的任何類型的電子設備。該工作環境 例如可W是室內環境和/或室外環境。具體地，該可移動設備可W是用于各種用途的可移動 機器人，例如掃地機器人、擦窗機器人、空氣凈化機器人、安防機器人、家電管理機器人、提 醒機器人、巡邏機器人等。此外，該可移動設備也可W是其他類型的設備，例如，可移動的麥 克風、可移動的音響、可移動的電話、可移動的計算機等。下面，為了描述方便，將W可移動 機器人為例來說明該可移動設備。
[0044] 該可移動機器人可W在已知其地圖的工作環境中進行移動，也可W在未知其地圖 的工作環境中進行移動。在后者情況下，可移動機器人可W在移動過程中對該工作環境進 行地圖構建。例如，地圖可W采用即時定位與地圖構建(SLAM)進行地圖構建。具體地，機器 人可W在移動過程中不斷獲得各個位置點#1、#2、#3、#4等的環境數據(例如，圖像觀測數據 或激光掃描數據等）、位置信息(例如(X，Y)坐標)和姿態信息（例如，0朝向角）（兩者可W統 稱為位姿信息(X，Y，0))，判斷運些數據信息是否對于描述該未知的工作環境是否是有效 的，并且利用有效的數據信息來進行SLAM，從而獲得機器人所經過的軌跡T1、T2和T3等，并 最終獲得該工作環境的地圖。當然，本申請不限于此，在工作環境是室外場景的情況下，該 地圖構建也可W采用基于全球定位系統(GPS)之類的精確坐標定位來進行。
[0045] 該噪聲源可W是在工作環境中位置固定的任何類型的產生噪聲的信號源。例如， 在工作環境為家庭的應用場景中，往往希望可移動設備在用戶房間內移動時，能夠準確、迅 速地對諸如用戶發出的語音指令、n窗破碎、人員摔倒等特殊聲響之類的音頻觸發事件的 做出響應，而將來自其他來源的音頻信號確定為噪聲源。例如，該噪聲源可W是諸如電視 機、收音機、音響之類的能夠播放音視頻節目的電子設備，或者也可W是諸如空調、微波爐、 抽油煙機之類的在工作時會產生噪音的電子設備。
[0046] 為此，根據本申請實施例的噪聲抑制可W確定可移動設備在工作環境中的實時位 置;獲取噪聲源在所述工作環境中的固定位置;根據所述實時位置和所述固定位置來確定 所述噪聲源相對于所述可移動設備的相對位置；W及控制所述可移動設備根據所述相對位 置來對來自所述噪聲源的噪聲信號進行抑制。
[0047] 需要注意的是，上述應用場景僅是為了便于理解本申請的精神和原理而示出，本 申請的實施例不限于此。相反，本申請的實施例可W應用于可能適用的任何場景。例如，該 可移動設備可W是一個或多個，類似地，該噪聲源也可W為一個或多個。
[004引示例性方法
[0049] 下面結合圖1的應用場景，參考圖2來描述根據本申請第一實施例的噪聲抑制方 法。
[0050] 圖2圖示了根據本申請第一實施例的噪聲抑制方法的流程圖。
[0051] 如圖2所示，根據本申請第一實施例的噪聲抑制方法可W包括：
[0052] 在步驟SllO中，確定可移動設備在工作環境中的實時位置。
[0053] 如上所述，該可移動設備（例如，可移動機器人）可W在已知其地圖的工作環境中 進行移動，也可W在未知其地圖的工作環境中進行移動。為了便于描述，在本實施例中，將 假設該可移動機器人在執行本步驟SllO時已知該工作環境的地圖。
[0054] 在已知該工作環境的地圖的情況下，該可移動機器人可W基于自身用途來執行特 定工作任務，例如，掃地、巡邏、安防等，并且在執行任務的過程中，不斷對自己的實時位置 進行定位。
[0055] 圖3圖示了根據本申請實施例的確定可移動設備的實時位置步驟的流程圖。
[0化6] 如圖3所示，步驟SllO可W包括：
[0057] 在子步驟Slll中，讀取預先構建的所述工作環境的地圖。
[0058] 例如，該工作環境的地圖可W是可移動機器人預先通過即時定位與地圖構建 (化AM)來構建的。所謂SLAM就是將可移動機器人定位與環境地圖創建融為一體，即機器人 在運動過程中根據自身位姿估計和傳感器對環境的感知構建增量式環境地圖，同時利用該 地圖實現自身的定位。替換地，該工作環境的地圖也可W是其他設備通過其他方式事先構 建的。
[0059] 另外，該地圖可W存儲在可移動機器人自身的存儲器中，也可W存儲在與該可移 動機器人分立的、且可W與可移動設備進行通信的其他電子設備(例如，服務器）中。
[0060] 在子步驟S112中，基于相對定位方式、絕對定位方式、和組合定位方式中的至少一 種，在所述工作環境的地圖中確定所述可移動設備的實時位置。
[0061] 在已知的地圖中對可移動機器人進行定位的方法大致可W分為W下=類：
[0062] (1)相對定位:主要依靠內部本體感受傳感器，例如里程計、巧螺儀等，通過給定初 始位姿，來測量相對于機器人初始位姿的距離和方向來確定當前機器人的位姿；
[0063] (2)絕對定位:主要采用主動或被動標識、地圖匹配、全球定位系統、或導航信標進 行定位。位置的計算方法例如包括=角測量法、=邊測量法和模型匹配算法等；
[0064] (3)組合定位:雖然相對定位運種方法能夠根據運動學模型的自我推算移動機器 人的位姿和軌跡而且具有自包含的優點，但是不可避免地會存在隨時間的增加和距離的增 加而增加的累積航跡誤差。相對地，在絕對定位中，地圖匹配技術處理數據速度較慢，而信 標或標識牌的建設和維護成本太高，GPS又只能在室外使用。由于單一定位的方法的缺陷， 移動機器人定位仍然是基于航跡的推算與絕對位姿和軌跡矯正相結合起來。例如，利用內 建的姿態傳感器(包括加速度計與巧螺儀等)實時確定機器人在工作環境中的位置與方向， 并且利用內建的磁力計等來實時校準姿態傳感器的累計誤差。
[0065] 下面，為了便于描述，W絕對定位中的地圖匹配算法為例來說明本子步驟S112。
[0066] 為了確定可移動設備在工作環境中的實時位置，可W控制可移動設備在移動過程 中采集當前環境數據;讀取預先構建的所述工作環境的基準環境數據集合，在該基準環境 數據集合中包括至少一個基準環境數據，且每一個基準環境數據與可移動設備在該工作環 境中的位姿相關聯;判斷在該基準環境數據集合中是否存在與該當前環境數據匹配的基準 環境數據；W及響應于存在與該當前環境數據匹配的基準環境數據，根據該匹配的基準環 境數據來確定該可移動設備的實時位置。
[0067] 例如，可移動機器人可W通過其上裝備的攝像頭來采集當前朝向上的實時圖像。 從位于可移動機器人或服務器上的存儲器中讀取預先構建的基準圖像集合。通過諸如提取 特征并進行(基于歐式距離等的)特征比對之類方式來確定與實時圖像匹配的基準圖像。根 據實時圖像與基準圖像的匹配情況W及該基準圖像所對應的基準位置坐標來確定該可移 動機器人當前的位置坐標(Xr，Yr)。在必要時，還可W進一步或者與位置坐標同時地確定出 該可移動機器人當前的朝向角er。例如，該朝向角可W是機器人的標定正向與該工作環境 中的絕對方向（例如，在環境中標定的X軸方向或選定的地理方向（例如，正北方向））之間的 夾角。
[0068] 當然，本申請不限于此。例如，在可移動機器人上裝備有絕對定位器件(例如，全球 定位系統GPS)時，該機器人的實時位置也可W直接通過衛星通信而獲得。或者，也可W通過 基于無線通信的=角定位等其他方式來確定該可移動機器人在工作環境中的位置坐標。
[0069] 在步驟S120中，獲取噪聲源在所述工作環境中的固定位置。
[0070] 例如，在工作環境為家庭的應用場景中，噪聲源可W是諸如電視機、收音機、音響 之類的能夠播放音視頻節目的電子設備，或者也可W是諸如空調、微波爐、抽油煙機之類的 在工作時會產生噪音的電子設備。
[0071] 該噪聲源在工作環境中的位置至少在一定時間段內可W是固定不變的，其固定位 置可W是由用戶人為在工作環境的地圖中標注的，也可W是由該可移動機器人在構建工作 環境的地圖的過程中發現并標注的，也可W是該可移動機器人在已知工作環境地圖的基礎 上執行特定工作任務(例如，掃地、巡邏等）的過程中實時發現并標注的，或者也可W是從其 他設備接收到的。為了便于描述，在本實施例中，為了描述方便，將假設該可移動機器人在 執行本步驟S120時已知該噪聲源在工作環境地圖上的固定位置。
[0072] 具體來說，可W讀取預先構建的所述工作環境的地圖，并且讀取其中已經事先標 注出的噪聲源在其中的固定位置，確定其位置坐標(Xn，Yn)。附加地，為了在后續步驟中更 加準確地對該噪聲源發出的音頻信號進行確定和抑制，還可W進一步讀取該噪聲源的朝向 角白n。
[0073] 需要說明的是，盡管W步驟SllO在步驟S120之前執行為例進行了說明，但是本申 請不限于此。步驟S120也可W在步驟SllO之前執行，或者與之同時執行。
[0074] 在步驟S130中，根據所述實時位置和所述固定位置來確定所述噪聲源相對于所述 可移動設備的相對位置。
[0075] 例如，可W根據可移動機器人在地圖中的實時位置和噪聲源在地圖中的固定位置 來確定兩者之間的相對方向。例如，在二維(2D)場景的情況下，該相對方向可W通過簡單地 將兩個平面位置坐標Ur,化)和Un,化)進行兩點連線，并且通過該兩點連線與絕對方向 (例如，X軸方向）之間的夾角來表示。例如，該夾角0i可W通過W下公式來獲得：
[0076]
[0077] 當然，在S維（3D)場景的情況下，也可W基于兩者的S維空間坐標(Xr ,Yr ,Zr)和 (Xn，化，Zn)執行類似的計算。
[0078] 在必要時，還可W進一步或者與相對方向同時地確定出該可移動機器人與該噪聲 源之間的相對距離，W便在后續步驟中更加準確地對該噪聲源發出的音頻信號進行確定和 抑制。例如，該相對距離〇可W通過W下公式來獲得：
[0079]
[0080] 在步驟S140中，控制所述可移動設備根據所述相對位置來對來自所述噪聲源的噪 聲信號進行抑制。
[0081] 在一個示例中，該步驟S140可W通過W下方式來實現:控制所述可移動設備在所 述相對方向中進行波束零陷。
[0082] 波束零陷是波束成形的一種應用，波束成形是源于自適應天線的一個概念。接收 端的信號處理，可W通過對多天線陣元接收到的各路信號進行加權合成，形成所需的理想 信號。從天線方向圖視角來看，運樣做相當于形成了規定指向上的波束。例如，將原來全方 位的接收方向圖轉換成了有零點(零陷）、有最大指向的波瓣方向圖。也就是說，零陷是為了 取消一個己知方向波的接收。
[0083] 在音頻領域中的天線一般是指音頻采集器件(例如，麥克風），因此，音頻領域中的 天線方向圖是通過對在所述可移動設備(機器人)上裝備的音頻采集器件或音頻采集器件 陣列(例如，麥克風陣列）的參數進行設置來進行調整的。
[0084] 麥克風陣列是由一定數目的麥克風組成、用來對聲場的空間特性進行采樣并處理 的系統。麥克風陣列除了能夠實現基于零陷的噪聲抑制W外，還可W對關注信號（或稱為， 非噪聲信號)進行增強，并且可W實現諸如聲源定位、去混響等其他功能。
[0085] 例如，取決于各個麥克風的相對位置關系，在可移動機器人上裝備的麥克風陣列 可W分為:線性陣列，其陣元中屯、位于同一條直線上;平面陣列，其陣元中屯、分布在一個平 面上；W及空間立體陣列，其陣元中屯、分布在立體空間中。下面，將在一個示例中W平面陣 列為例對麥克風陣列進行描述。
[0086] 圖4圖示了根據本申請實施例的音頻采集器件陣列的結構圖。
[0087] 如圖4所示，例如，在可移動機器人上裝備有一平面型的音頻采集器件陣列，例如， 麥克風陣列，所述麥克風陣列包括具有同一中屯、點且呈現中屯、對稱的8個麥克風。所述8個 麥克風并聯后用于采集聲音信息。
[0088] 具體地，麥克風陣列包括設置在同一平面的平面陣列MICl到MIC8,麥克風之間的 距離根據實際需求和所采用的算法設置。相鄰的麥克風在二維平面圍繞中屯、點均勻分布， 相互之間呈45°角。如圖4所示，MICl位于機器人的正向方向，即0°方向，MIC2位于機器人正 向的45°方向，MIC3位于機器人正向的90°方向，MIC4位于機器人正向的135°方向，MIC5位于 機器人正向的180°方向，MIC6位于機器人正向的-135°方向，MIC7位于機器人正向的-90°方 向，MI (?位于機器人正向的-45°方向。
[0089] 當然，本申請不限于此。在其他實施例中，麥克風陣列也可W是其他平面陣列，也 可W是線性陣列或空間立體陣列等。麥克風陣列中的各個麥克風可根據實際需求設置在同 一平面或不同平面，可根據實際需求設置成圍繞中屯、點均勻分布W獲取盡可能大的采集定 位范圍，或設置成非均勻分布W進行特定的波束成形，從而重點對某些方位的聲源進行采 集定位和/或對于某些方位的聲源進行零陷。并且，所述麥克風也可W是W單獨、成組等非 成對方式設置的。
[0090] 可W采用多種方式來進行波束零陷。在第一示例中，可W在硬件器件的層面上執 行波束零陷，從而抑制來自噪聲源的噪聲信號。
[0091] 圖5圖示了根據本申請實施例的波束零陷步驟的流程圖。
[0092] 如圖5所示，步驟S140可W包括：
[0093] 在子步驟S141中，確定所述可移動設備在所述工作環境中的實時朝向。
[0094] 例如，可移動機器人當前的朝向角0r的方法可W與子步驟S112中相同的方式得 到，或者更加直接，可W將本子步驟S141與子步驟S112進行復用，即直接在子步驟S112中與 可移動機器人的位置坐標同時地確定出該可移動機器人當前的朝向角0r。在圖4的示例中， 該朝向角為-45°。
[0095] 在子步驟S142中，根據所述實時朝向與所述相對方向之間的夾角來確定在所述可 移動設備上裝備的音頻采集器件陣列之中處于所述相對方向中的音頻采集器件。
[0096] 接下來，可W根據可移動機器人的朝向角0r和可移動機器人與噪聲源之間的相對 方向角來確定在麥克風陣列之中哪一個麥克風處于所述相對方向中。
[0097] 在圖4的示例中，該相對方向角0i為45°。也就是說，該噪聲源與可移動機器人之間 連線與可移動機器人的朝向之間的夾角為：A 0 = 0i-0r = 9〇°。由此，可W將在可移動機器 人的麥克風陣列之中處于該方向上的麥克風MIC3確定為待執行波束零陷的麥克風。
[0098] 更進一步地，由于除了麥克風MIC3之外，麥克風陣列中處于其附近的其他麥克風 也會接收到噪聲源的噪聲信號，所W為了更好地執行波束零陷操作，可W將其附近的麥克 風(例如，MIC2和MIC4、甚至MICl和MI巧等)也確定為待執行波束零陷的麥克風。
[0099] 需要說明的是，如果在該噪聲源與可移動機器人之間連線與可移動機器人的朝向 之間的夾角上沒有正對著的麥克風，則可W將該方向附近的一個或多個麥克風確定為待執 行波束零陷的麥克風。
[0100] 例如，仍然參考圖4,當該噪聲源與可移動機器人之間連線與可移動機器人的朝向 之間的夾角為80°時，可W將麥克風MIC3和麥克風MIC2同時確定為待執行波束零陷的麥克 風。類似地，也可W將運兩個麥克風附近的其他麥克風確定為需要執行波束零陷，W獲得更 好的噪聲抑制效果。
[0101] 在子步驟S143中，控制所述所述音頻采集器件W執行所述波束零陷。
[0102] 具體地，控制所述所述音頻采集器件W執行所述波束零陷包括W下各項中的至少 一個:消除所述音頻采集器件所接收到的音頻信號;抑制所述音頻采集器件的接收強度；W 及關閉所述音頻采集器件。
[0103] 也就是說，在確定出需要進行波束零陷的麥克風為MIC3之后，可W通過消除或衰 減該麥克風MIC3所接收到的音頻信號、降低麥克風MIC3的接收功率、或出于功耗考慮而直 接關閉該麥克風MIC3的供電來執行波束零陷操作。此外，還可W W比麥克風MIC3更低抑制 效果的執行參數來對麥克風MIC3附近的麥克風(例如，MIC2和MIC4等)來執行信號衰減、功 率降低等操作來進一步抑制它們從噪聲源接收到的噪聲信號強度。
[0104] 如果在該噪聲源與可移動機器人之間連線與可移動機器人的朝向之間的夾角上 沒有正對著的麥克風，可W根據麥克風與相對方向的鄰近程度來分配不同的抑制權重，并 根據抑制權重來對麥克風執行波束零陷。例如，麥克風與相對方向越近，則抑制權重越大， 相反，麥克風與相對方向越遠，則抑制權重越小。
[0105] 例如，當該噪聲源與可移動機器人之間連線與可移動機器人的朝向之間的夾角為 80°時，可W通過將麥克風MIC3的抑制權重設置為2/3并將麥克風MIC2的抑制權重設置為1/ 3來對它們執行波束零陷操作。進一步地，為了獲得更佳的抑制效果，也可W類似地確定兩 者附近其他麥克風的抑制權重。
[0106] 由于噪聲源自身的朝向角不同可能導致麥克風陣列之中接收噪聲信號強度最大 的麥克風可能不同，所W在一個優選實施例中，除了機器人的實時朝向與機器人和噪聲源 的相對方向之間的夾角A 0之外，還可W進一步結合噪聲源的固定朝向角0n來確定待抑制 的麥克風。
[0107] 在第二示例中，也可W在音頻信號的層面上執行波束零陷，從而抑制來自噪聲源 的噪聲信號。
[0108] 圖6圖示了根據本申請實施例的波束零陷步驟的流程圖。
[0109] 如圖6所示，步驟S140可W包括：
[0110] 在子步驟S144中，通過在所述可移動設備上裝備的音頻采集器件陣列之中的至少 兩個音頻采集器件來接收音頻信號。
[0111] 如圖4所示，可移動機器人的麥克陣列由8個麥克風MICl到MIC8組成，可W利用它 們中的至少兩個麥克風對聲源發出的音頻信號進行采集。
[0112] 在子步驟S145中，根據所述至少兩個音頻采集器件所接收到的所述音頻信號的不 同參數信息來確定所述音頻信號的來源方向。
[0113] 通過比對麥克風陣列之中不同麥克風所接收到的音頻信號的不同參數信息（例 如，相同音頻信號到達不同麥克風的時間差)并且結合麥克風陣列的幾何位置來對計算出 聲源的位置。
[0114] 在子步驟S146中，響應于所述音頻信號的來源方向處于所述相對方向中，消除所 述音頻信號。
[0115] 在確定了所述聲源的位置之后，比較所述聲源的位置與噪聲源的位置是否相同。 如果兩者相同，則說明該音頻信號是來自于噪聲源的噪聲信號，則可W通過消除或衰減該 音頻信號來執行噪聲抑制操作。
[0116] 因此，第二示例可W判斷音頻信號的接收方向，并且在該接收方向位于噪聲源方 向的情況下，直接認定該音頻信號屬于噪聲信號，并對它進行消除。然而，通過觀察發現，運 種噪聲抑制方式在某些情況下可能導致非噪聲信號也會被無意消除。例如，當關注聲源(例 如，用戶)位于該噪聲源與機器人之間的連線上時，由于機器人只會簡單地消除在該方向上 接收到的任何信號，而不對音頻信號進行區分，運樣可能導致用戶在該方向放出的語音指 令也會被濾除，從而導致機器人無法正確進行指令響應。
[0117] 為了解決上述問題，該子步驟S146可W包括:獲取所述噪聲源的基準聲紋；比較所 述音頻信號的聲紋與所述噪聲源的基準聲紋；W及響應于所述音頻信號的聲紋與所述噪聲 源的基準聲紋匹配，消除所述音頻信號。
[0118] 例如，可移動機器人可W從自身的存儲器中或者通過有線和/或無線通信從與之 分立的其他設備上的存儲器中獲得噪聲源的信號特性。替換地，該可移動機器人也可W預 先利用哈爾化aar)算法、自適應增強(AdaBoost)算法、卷積神經網絡（C順）、支持向量機 (SVM)等算法在大量音頻樣本數據的基礎上訓練出噪聲檢測器。對于從麥克風陣列輸入的 音頻信號，使用該預先訓練好的噪聲檢測器來快速地識別出是否屬于噪聲信號。只有發現 所接收到的音頻信號屬于噪聲信號時，才對它進行消除。如果所接收到的音頻信號不屬于 噪聲信號，則可W對它進行不進行任何處理或進行放大增強。
[0119] 替換地，該子步驟S146也可W包括:確定發出所述音頻信號的音源與所述可移動 設備之間的來源距離；比較所述來源距離與所述噪聲源相對于所述可移動設備的相對距 離;響應于所述來源距離與所述相對距離之差小于或等于一闊值;消除所述音頻信號。
[0120] 也就是說，只有判斷出所接收到的音頻信號是從噪聲源的固定位置發出的時，才 對它進行消除。
[0121] 運樣，可W避免由于對來自噪聲源方向的音頻信號全部簡單武斷地消除而可能導 致非噪聲源的音頻信號被誤消除的情況。
[0122] 由此可見，采用根據本申請第一實施例的噪聲抑制方法，可W根據可移動設備在 工作環境中的實時位置和噪聲源在所述工作環境中的固定位置來確定所述噪聲源相對于 所述可移動設備的相對位置，并且控制所述可移動設備根據所述相對位置來對來自所述噪 聲源的噪聲信號進行抑制，使得可移動設備能夠很好地消除來自固定的噪聲源的噪聲信 號，保證了可移動設備在移動過程中不會受到噪聲源的干擾，充分提高了其對諸如用戶發 出的語音指令、n窗破碎等特殊聲響之類的音頻觸發事件的正確識別率。
[0123] 下面結合圖1的應用場景，參考圖7來描述根據本申請第二實施例的噪聲抑制方 法。
[0124] 圖7圖示了根據本申請第二實施例的噪聲抑制方法的流程圖。
[0125] 在圖7中，采用了相同的附圖標記來指示與圖2相同的步驟。因此，圖6中的步驟 S110-S140與圖2的步驟S110-S140相同，并可W參見上面結合圖2到圖6進行的描述。圖6與 圖2的不同之處在于增加了步驟S102、步驟S104和步驟S145之間的一個或多個。
[01 %]在步驟S102中，控制可移動設備構建工作環境的地圖。
[0127]如上所述，可移動機器人可W通過化AM來構建該工作環境的地圖。機器人在自身 位置不確定的情況下，在完全未知的工作環境中創建地圖，也就是說，機器人在工作環境中 的一個未知位置開始移動，在移動過程中根據位置估計和傳感器(包括加速度計與巧螺儀） 數據進行自身定位，同時構建增量式的地圖。
[0128] 在一個示例中，該可移動機器人也可W在地圖構建過程中，與輔助引導設備進行 通信，從而快速生成并校準地圖。該輔助引導設備可W是信標節點(BN)，其例如包括多個聯 網的光學或紅外攝像頭，其位于機器人的上方開闊區域，W通過色標定位或移動物體檢測 等技術來觀測和識別處于其視線范圍內的可移動機器人，并獲取直接的地圖或定位信息， W便協助機器人進行更為精確的SLAM操作。
[0129] 當然，本申請不限于此。無論是現有的、還是將來開發的任何用于未知環境的地圖 構建方法，都可W應用于本申請的實施例中，并且也應包括在本申請的保護范圍內。
[0130] 在步驟S104中，控制可移動設備確定噪聲源在所述工作環境中的固定位置。
[0131] 如上所述，該噪聲源可W是由該可移動機器人在構建工作環境的地圖的過程中發 現并標注的，或者也可W是該可移動機器人在已知工作環境地圖的基礎上執行特定工作任 務(例如，掃地、巡邏等)的過程中，實時發現并標注的。
[0132] 圖8圖示了根據本申請實施例的確定噪聲源的固定位置步驟的流程圖。
[0133] 如圖8所示，步驟S104可W包括：
[0134] 在子步驟S1041中，獲取所述噪聲源的基準樣本數據。
[0135] 在子步驟S1042中，控制所述可移動設備在移動過程中采集環境觀測數據。
[0136] 在子步驟S1043中，根據所述基準樣本數據和所述環境觀測數據來判斷是否存在 所述噪聲源。
[0137] 在子步驟S1044中，響應于存在所述噪聲源，根據所述可移動設備的當前位置和姿 態、所述環境觀測數據和所述基準樣本數據來確定所述噪聲源在所述工作環境中的固定位 置。
[0138] 例如，該可移動機器人可W利用預先訓練好的噪聲源分類器來在工作環境中定位 噪聲源，確定噪聲源的位置和外形尺寸。例如，可W預先利用級聯回歸方法在大量人工標注 的噪聲源的觀測樣本數據（即，基準樣本數據)的基礎上訓練出該噪聲源檢測器。替換地，該 可移動機器人也可W預先利用哈爾化aar)算法、自適應增強(AdaBoost)算法、卷積神經網 絡(CNN)、支持向量機(SVM)等算法在大量觀測樣本數據的基礎上訓練出噪聲源檢測器。然 后，機器人可W在移動過程中采集周圍物體的環境觀測數據。對于運些觀測到的物體，可W 使用該預先訓練好的噪聲源檢測器來快速地識別W判斷其中是否包括噪聲源。例如，可W 通過諸如提取特征并進行(例如，基于歐式距離等的)特征比對之類方式來確定當前是否出 現噪聲源。
[0139] 例如，取決于噪聲源的類型，該觀測樣本數據可W是基于噪聲源外形的和/或基于 噪聲源內容的。W電視機為例，該觀測樣本數據可W是關于電視機外形的圖像數據，可W基 于運些圖像數據來提取電視機的關鍵點作為外形特征。例如，外形關鍵點可W是電視機外 形上一些表征能力強的關鍵點，例如商標、按鈕、指示燈、屏幕邊緣、和外框輪廓等。類似地， 該觀測樣本數據也可W是關于電視機外形的激光掃描數據、關于電視機節目的圖像數據、 或者關于電視機節目的音頻數據等。在一個優選實施例中，為了更加全面地對電視機進行 表征，也可W通過將上述觀測樣本數據中的兩種或多種進行組合來訓練更加準確的噪聲源 檢測器。
[0140] 最后，一旦識別出物體屬于噪聲源，可W根據可移動機器人的當前位姿信息(Xr， 化，目r)來確定該噪聲源當前的位置坐標(Xn，化）。在必要時，還可W進一步或者與位置坐標 同時地確定出該噪聲源當前的朝向角0n，W便更加精確地確定出該噪聲源發出的噪聲信號 對于機器人的影響。在一個優選實施例中，為了更加全面地對噪聲源進行定位，在環境觀測 數據包括基于視覺的數據時，還可W進一步比對環境觀測數據和觀測樣本數據來確定該噪 聲源與可移動機器人的相對位置關系，從而獲得更準確的固定位置坐標。
[0141] 在步驟S145中，控制所述可移動設備根據所述相對位置來對來自所述噪聲源之外 的非噪聲源的非噪聲信號進行增強。
[0142] 在一個示例中，該步驟S145可W通過W下方式來實現:控制所述可移動設備在除 了所述相對方向之外的其他方向中進行波束增強。
[0143] 例如，返回參考圖4,在確定出需要進行波束零陷的麥克風為MIC3之后，可W通過 放大除了該麥克風MIC3之外的其他麥克風所接收到的音頻信號、增強其他麥克風的接收功 率等來執行波束增強操作。此外，波束增強的操作也可W基于增強權重來進行。例如，可W 根據麥克風與相對方向的鄰近程度來分配不同的增強權重，并根據增強權重來對麥克風執 行波束零陷。例如，麥克風與相對方向越遠，則增強權重越大，相反，麥克風與相對方向越 近，則增強權重越小。
[0144] 由此可見，采用根據本申請第二實施例的噪聲抑制方法，不但可W控制可移動設 備根據噪聲源相對于可移動設備的相對位置來對來自所述噪聲源的噪聲信號進行抑制，而 且還可W對來自非噪聲源的非噪聲信號(或有效信號)進行增強，從而取得更好的音頻觸發 事件識別率。此外，本實施例進一步完善了可移動機器人的工作流程，可W控制可移動設備 對工作環境進行地圖構建，并在該工作環境中確定噪聲源的固定位置，使得可移動設備的 操作更加全面完整，使得本申請的可執行性更強。
[0145] 需要說明的是，根據本申請各個實施例的噪聲抑制方法可W應用于可移動設備 中，由可移動設備自主完成，也可W應用于與可移動設備分立的且可W與可移動設備進行 通信的其他設備(諸如，服務器)中，由該其他設備遙控可移動設備完成。
[01W 示例性裝置
[0147] 下面，參考圖9來描述根據本申請實施例的噪聲抑制裝置。
[0148] 圖9圖示了根據本申請實施例的噪聲抑制裝置的框圖。
[0149] 如圖9所示，根據本申請實施例的噪聲抑制裝置100可W包括:實時位置確定單元 110，用于確定可移動設備在工作環境中的實時位置;固定位置獲取單元120，用于獲取噪聲 源在所述工作環境中的固定位置;相對位置確定單元130，用于根據所述實時位置和所述固 定位置來確定所述噪聲源相對于所述可移動設備的相對位置；W及噪聲信號抑制單元140， 用于控制所述可移動設備根據所述相對位置來對來自所述噪聲源的噪聲信號進行抑制。
[0150] 在一個示例中，所述實時位置確定單元110可W包括:環境地圖讀取模塊，用于讀 取預先構建的所述工作環境的地圖；W及實時位置確定模塊，用于基于相對定位方式、絕對 定位方式、和組合定位方式中的至少一種，在所述工作環境的地圖中確定所述可移動設備 的實時位置。
[0151] 在一個示例中，所述噪聲抑制裝置100還可W包括:環境地圖構建模塊150,用于構 建所述工作環境的地圖。
[0152] 在一個示例中，所述噪聲抑制裝置100還可W包括:固定位置確定單元160,用于確 定所述噪聲源在工作環境中的實時位置。
[0153] 在一個示例中，所述固定位置確定單元160可W包括:樣本數據獲取模塊，用于獲 取所述噪聲源的基準樣本數據;觀測數據采集模塊，用于控制所述可移動設備在移動過程 中采集環境觀測數據;噪聲源判斷模塊，用于根據所述基準樣本數據和所述環境觀測數據 來判斷是否存在所述噪聲源；W及固定位置確定模塊，用于響應于存在所述噪聲源，根據所 述可移動設備的當前位置和姿態、所述環境觀測數據和所述基準樣本數據來確定所述噪聲 源在所述工作環境中的固定位置。
[0154] 在一個示例中，所述相對位置確定單元130可W根據所述實時位置和所述固定位 置來確定所述噪聲源相位于所述可移動設備的相對方向。
[0155] 在一個示例中，所述噪聲信號抑制單元140可W控制所述可移動設備在所述相對 方向中進行波束零陷。
[0156] 在一個示例中，所述噪聲信號抑制單元140可W包括:實時朝向確定模塊，用于確 定所述可移動設備在所述工作環境中的實時朝向；采集器件確定模塊，用于根據所述實時 朝向與所述相對方向之間的夾角來確定在所述可移動設備上裝備的音頻采集器件陣列之 中處于所述相對方向中的音頻采集器件；W及波束零陷執行模塊，用于控制所述所述音頻 采集器件W執行所述波束零陷。
[0157] 在一個示例中，所述波束零陷執行模塊可W執行W下各項中的至少一個:消除所 述音頻采集器件所接收到的音頻信號；抑制所述音頻采集器件的接收強度；W及關閉所述 音頻采集器件。
[0158] 在一個示例中，所述噪聲信號抑制單元140可W包括:音頻信號接收模塊，用于通 過在所述可移動設備上裝備的音頻采集器件陣列之中的至少兩個音頻采集器件來接收音 頻信號；來源方向確定模塊，用于根據所述至少兩個音頻采集器件所接收到的所述音頻信 號的不同參數信息來確定所述音頻信號的來源方向；W及波束零陷執行模塊，用于響應于 所述音頻信號的來源方向處于所述相對方向中，消除所述音頻信號。
[0159] 在一個示例中，所述波束零陷執行模塊可W獲取所述噪聲源的基準聲紋；比較所 述音頻信號的聲紋與所述噪聲源的基準聲紋；W及響應于所述音頻信號的聲紋與所述噪聲 源的基準聲紋匹配，消除所述音頻信號。
[0160] 在一個示例中，所述噪聲抑制裝置100還可W包括:非噪聲信號增強單元145,用于 控制所述可移動設備在除了所述相對方向之外的其他方向中進行波束增強。
[0161] 上述噪聲抑制裝置100中的各個單元和模塊的具體功能和操作已經在上面參考圖 1到圖8描述的噪聲抑制方法中詳細介紹，并因此，將省略其重復描述。
[0162] 需要說明的是，根據本申請實施例的噪聲抑制裝置100可W作為一個軟件模塊和/ 或硬件模塊而集成到該可移動設備中，換言之，該可移動設備可W包括該噪聲抑制裝置 100。例如，當可移動設備是可移動機器人時，該噪聲抑制裝置100可W是該可移動機器人的 操作系統中的一個軟件模塊，或者可W是針對于該可移動機器人所開發的一個應用程序； 當然，該噪聲抑制裝置100同樣可W是該可移動機器人的眾多硬件模塊之一。
[0163] 替換地，在另一示例中，該噪聲抑制裝置100與該可移動機器人也可W是分立的設 備(例如，服務器），并且該噪聲抑制裝置100可W通過有線和/或無線網絡連接到該可移動 機器人，并且按照約定的數據格式來傳輸交互信息。
[0164] 示例性設備
[0165] 下面，參考圖10來描述根據本申請實施例的可移動設備。該可移動設備可W是可 移動機器人、可移動計算機或服務器或其他電子設備。
[0166] 圖10圖示了根據本申請實施例的可移動設備的框圖。
[0167] 如圖10所示，可移動設備200包括一個或多個處理器210和存儲器220。
[0168] 處理器210可W是中央處理單元(CPU)或者具有數據處理能力和/或指令執行能力 的其他形式的處理單元，并且可W控制可移動設備200中的其他部件W執行期望的功能。
[0169] 存儲器220可W包括一個或多個計算機程序產品，所述計算機程序產品可W包括 各種形式的計算機可讀存儲介質，例如易失性存儲器和/或非易失性存儲器。所述易失性存 儲器例如可W包括隨機存取存儲器(RAM)和/或高速緩沖存儲器(cache)等。所述非易失性 存儲器例如可W包括只讀存儲器(ROM)、硬盤、閃存等。在所述計算機可讀存儲介質上可W 存儲一個或多個計算機程序指令，處理器210可W運行所述程序指令，W實現上文所述的本 申請的實施例的噪聲抑制方法W及/或者其他期望的功能。在所述計算機可讀存儲介質中 還可W存儲各種應用程序和各種數據，例如工作環境的地圖、噪聲源的固定位置、可移動設 備的實時位置、音頻采集器件陣列的布局等。
[0170] 在一個示例中，可移動設備200還可W包括:音頻采集器件230，被配置為接收音頻 信號。例如，該音頻采集器件230可W包括一個或多個全向型的采集器件，也可W是由多個 指向型的采集器件陣列構成。具體地，該音頻采集器件230可W是麥克風或麥克風陣列。麥 克風陣列也稱為麥克風的排列，其是由一定數目的麥克風組成、用來對聲場的空間特性進 行采樣并處理的系統。麥克風陣列除了能夠實現基于零陷的噪聲抑制W外，還可W對非噪 聲信號進行增強，并且可W實現諸如聲源定位、去混響等其他功能。
[0171 ]在一個示例中，可移動設備200還可W包括:驅動器件240，被配置為驅動所述可移 動設備在工作環境中移動。例如，驅動部件240可包括電動機W及受電動機驅動的輪子或履 帶等。電動機的運行可由處理器210控制。
[0172] 在一個示例中，可移動設備200還可W包括:輸入裝置250和輸出裝置260，運些部 件通過總線系統270和/或其他形式的連接機構(未示出）互連。應當注意，圖10所示的可移 動設備200的部件和結構只是示例性的，而非限制性的，根據需要，可移動設備200也可W具 有其他部件和結構。
[0173 ]例如，該輸入裝置250可W是環境采集器件。環境采集器件被配置為采集周圍環境 數據，并且將所采集的周圍環境數據存儲在存儲器220中W供其他器件使用。當然，也可W 利用其他集成或分立的環境采集器件來采集該周圍環境數據，并且將它發送到可移動設 備。例如，該環境采集器件可W是用于捕捉圖像數據的圖像傳感器，其可W是攝像頭或攝像 頭陣列。又如，該環境采集器件可W是用于捕捉掃描數據的激光傳感器，其可W是激光器或 激光器陣列。或者，該環境采集器件也可W是用于捕捉音頻數據的音頻傳感器，其可W是麥 克風或麥克風陣列。當然，本申請不限于此。該環境采集器件還可W是雷達之類的其他各種 器件。
[0174]輸出裝置260可W向外部(例如，用戶)輸出各種信息，例如圖像信息、聲音信息、識 別結果，并且可W包括顯示器、揚聲器等中的一個或多個。
[0175]盡管未示出，可移動設備200還可W包括通信裝置等，通信裝置可W通過網絡或其 他技術與其他裝置(例如，個人計算機、服務器、移動臺、基站等)通信，所述網絡可W是因特 網、無線局域網、移動通信網絡等，所述其他技術例如可W包括藍牙通信、紅外通信等。
[017W 示例性計算機程序產品和計算機可讀存儲介質
[0177] 除了上述方法和設備W外，本申請的實施例還可W是計算機程序產品，其包括計 算機程序指令，所述計算機程序指令在被處理器運行時使得所述處理器執行本說明書上述 "示例性方法"部分中描述的根據本申請各種實施例的噪聲抑制方法中的步驟。
[0178] 所述計算機程序產品可W W-種或多種程序設計語言的任意組合來編寫用于執 行本申請實施例操作的程序代碼，所述程序設計語言包括面向對象的程序設計語言，諸如 化va、C++等，還包括常規的過程式程序設計語言，諸如"C"語言或類似的程序設計語言。程 序代碼可W完全地在用戶計算設備上執行、部分地在用戶設備上執行、作為一個獨立的軟 件包執行、部分在用戶計算設備上部分在遠程計算設備上執行、或者完全在遠程計算設備 或服務器上執行。
[0179] 此外，本申請的實施例還可W是計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序指 令，所述計算機程序指令在被處理器運行時使得所述處理器執行本說明書上述"示例性方 法"部分中描述的根據本申請各種實施例的噪聲抑制方法中的步驟。
[0180] 所述計算機可讀存儲介質可W采用一個或多個可讀介質的任意組合。可讀介質可 W是可讀信號介質或者可讀存儲介質。可讀存儲介質例如可W包括但不限于電、磁、光、電 磁、紅外線、或半導體的系統、裝置或器件，或者任意W上的組合。可讀存儲介質的更具體的 例子(非窮舉的列表)包括:具有一個或多個導線的電連接、便攜式盤、硬盤、隨機存取存儲 器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可擦式可編程只讀存儲器巧PROM或閃存）、光纖、便攜式緊湊盤 只讀存儲器(CD-ROM)、光存儲器件、磁存儲器件、或者上述的任意合適的組合。
[0181] W上結合具體實施例描述了本申請的基本原理，但是，需要指出的是，在本申請中 提及的優點、優勢、效果等僅是示例而非限制，不能認為運些優點、優勢、效果等是本申請的 各個實施例必須具備的。另外，上述公開的具體細節僅是為了示例的作用和便于理解的作 用，而非限制，上述細節并不限制本申請為必須采用上述具體的細節來實現。
[0182] 本申請中設及的器件、裝置、設備、系統的方框圖僅作為例示性的例子并且不意圖 要求或暗示必須按照方框圖示出的方式進行連接、布置、配置。如本領域技術人員將認識到 的，可W按任意方式連接、布置、配置運些器件、裝置、設備、系統。諸如"包括"、"包含"、"具 有"等等的詞語是開放性詞匯，指"包括但不限于"，且可與其互換使用。運里所使用的詞匯 "或"和"和"指詞匯"和/或"，且可與其互換使用，除非上下文明確指示不是如此。運里所使 用的詞匯"諸如"指詞組"諸如但不限于"，且可與其互換使用。
[0183] 還需要指出的是，在本申請的設備和方法中，各部件或各步驟是可W分解和/或重 新組合的。運些分解和/或重新組合應視為本申請的等效方案。
[0184] 提供所公開的方面的W上描述W使本領域的任何技術人員能夠做出或者使用本 申請。對運些方面的各種修改對于本領域技術人員而言是非常顯而易見的，并且在此定義 的一般原理可W應用于其他方面而不脫離本申請的范圍。因此，本申請不意圖被限制到在 此示出的方面，而是按照與在此公開的原理和新穎的特征一致的最寬范圍。
[0185] 為了例示和描述的目的已經給出了 W上描述。此外，此描述不意圖將本申請的實 施例限制到在此公開的形式。盡管W上已經討論了多個示例方面和實施例，但是本領域技 術人員將認識到其某些變型、修改、改變、添加和子組合。
【主權項】
1. 一種噪聲抑制方法，包括： 確定可移動設備在工作環境中的實時位置； 獲取噪聲源在所述工作環境中的固定位置； 根據所述實時位置和所述固定位置來確定所述噪聲源相對于所述可移動設備的相對 位置；以及 控制所述可移動設備根據所述相對位置來對來自所述噪聲源的噪聲信號進行抑制。2. 根據權利要求1的方法，其中，確定可移動設備在工作環境中的實時位置包括： 讀取預先構建的所述工作環境的地圖；以及 基于相對定位方式、絕對定位方式、和組合定位方式中的至少一種，在所述工作環境的 地圖中確定所述可移動設備的實時位置。3. 根據權利要求1的方法，在獲取噪聲源在所述工作環境中的固定位置之前，還包括： 獲取所述噪聲源的基準樣本數據； 控制所述可移動設備在移動過程中采集環境觀測數據； 根據所述基準樣本數據和所述環境觀測數據來判斷是否存在所述噪聲源；以及 響應于存在所述噪聲源，根據所述可移動設備的當前位置和姿態、所述環境觀測數據 和所述基準樣本數據來確定所述噪聲源在所述工作環境中的固定位置。4. 根據權利要求1的方法，其中，根據所述實時位置和所述固定位置來確定所述噪聲源 相對于所述可移動設備的相對位置包括： 根據所述實時位置和所述固定位置來確定所述噪聲源相位于所述可移動設備的相對 方向。5. 根據權利要求4的方法，其中，控制所述可移動設備根據所述相對位置來對來自所述 噪聲源的噪聲信號進行抑制包括： 控制所述可移動設備在所述相對方向中進行波束零陷。6. 根據權利要求5的方法，其中，控制所述可移動設備在所述相對方向中進行波束零陷 包括： 確定所述可移動設備在所述工作環境中的實時朝向； 根據所述實時朝向與所述相對方向之間的夾角來確定在所述可移動設備上裝備的音 頻采集器件陣列之中處于所述相對方向中的音頻采集器件；以及 控制所述所述音頻采集器件以執行所述波束零陷。7. 根據權利要求6的方法，其中，控制所述所述音頻采集器件以執行所述波束零陷包括 以下各項中的至少一個： 消除所述音頻采集器件所接收到的音頻信號； 抑制所述音頻采集器件的接收強度；以及 關閉所述音頻采集器件。8. 根據權利要求5的方法，其中，控制所述可移動設備在所述相對方向中進行波束零陷 包括： 通過在所述可移動設備上裝備的音頻采集器件陣列之中的至少兩個音頻采集器件來 接收音頻信號； 根據所述至少兩個音頻采集器件所接收到的所述音頻信號的不同參數信息來確定所 述音頻信號的來源方向；以及 響應于所述音頻信號的來源方向處于所述相對方向中，消除所述音頻信號。9. 根據權利要求8的方法，消除所述音頻信號包括： 獲取所述噪聲源的基準聲紋； 比較所述音頻信號的聲紋與所述噪聲源的基準聲紋；以及 響應于所述音頻信號的聲紋與所述噪聲源的基準聲紋匹配，消除所述音頻信號。10. 根據權利要求4的方法，還包括： 控制所述可移動設備在除了所述相對方向之外的其他方向中進行波束增強。11. 一種噪聲抑制裝置，包括： 實時位置確定單元，用于確定可移動設備在工作環境中的實時位置； 固定位置獲取單元，用于獲取噪聲源在所述工作環境中的固定位置； 相對位置確定單元，用于根據所述實時位置和所述固定位置來確定所述噪聲源相對于 所述可移動設備的相對位置；以及 噪聲信號抑制單元，用于控制所述可移動設備根據所述相對位置來對來自所述噪聲源 的噪聲信號進行抑制。12. -種可移動設備，包括： 處理器； 存儲器；以及 存儲在所述存儲器中的計算機程序指令，所述計算機程序指令在被所述處理器運行時 執行根據權利要求1-10中任一項的方法。13. 根據權利要求12的設備，還包括以下各項中的至少一個： 驅動器件，被配置為驅動所述可移動設備在工作環境中移動； 環境采集器件，被配置為采集環境觀測數據；以及 音頻采集器件，被配置為接收音頻信號。14. 一種計算機程序產品，包括計算機程序指令，所述計算機程序指令在被處理器運行 時使得所述處理器執行根據權利要求1-10中任一項的方法。15. -種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序指令，所述計算機程序指令在被 處理器運行時使得所述處理器執行根據權利要求1-10中任一項的方法。
【文檔編號】H04R5/04GK105979442SQ201610594547
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月26日
【發明人】陳本東, 張芊
【申請人】北京地平線機器人技術研發有限公司